Основна центробежна помпа: механично уплътнение за вътрешно промиване и външно промиване
Еволюция от уплътнение на опаковката към механично уплътнение
Работното колело на помпата е монтирано на вал на помпата, който минава през корпуса на помпата или спирала. Без уплътнение на помпата, кухата "мокра" част на вала в спиралата може да бъде източник на постоянен теч.
Преди повече от сто години повечето помпи разчитаха на уплътнение, за да предотвратят изтичане на помпата, като същевременно позволяват на вала да се върти свободно. Този тип набивка или уплътнение на опаковката първоначално образува зона в помпата, известна като салникова кутия, в която набивката се избутва или натъпква. Тези помпи със стара технология се наричат "структури на салникови кутии". Преди петдесет години технологията беше подобрена и уплътнението на опаковката се състоеше от няколко бримки плетена прежда и графитен пълнител, които обикаляха около вала и се намираха в старата „салникова кутия“. Тези пълнители са здраво притиснати от уплътнителния уплътнител, за да се предотврати изтичането на вода от системата от корпуса на помпата.
Тъй като триенето между уплътнението и вала генерира много топлина, уплътнението на уплътнението изисква много смазване. Това смазване се извършва от системна вода, която изтича от изходната страна на помпата, измива през уплътнението и след това се оттича от помпата. Това води до "отворена" система, т.е. такава, която се използва редовно и пропуска вода за промиване. Изисква се "изтичане" на вода, която капе от помпата със скорост около една капка в секунда. Разбира се, тази вода трябва да бъде заменена с допълнителна вода, което означава вкарване на повече въздух в системата, като по този начин се увеличава корозията.
В допълнение, уплътнението на опаковката трябва да се регулира редовно чрез ръчно затягане на уплътнението, за да се поддържа правилното количество смазване, което причинява прекомерно износване на частите. Този тип уплътнение беше стандартно за повечето индустриални помпи преди десетилетия и все още се използва днес в някои индустриални приложения.
Механичните уплътнения вече са стандарт за HVAC помпите. Механичното уплътнение няма никакъв вид изтичане, но вместо това интегрирана пружина осигурява натиск срещу две силно полирани уплътняващи повърхности за уплътняване на помпата. Дори конкурентите на помпите на B&G, чиито по-стари спираловидни конструкции на помпи имаха външни салникови кутии, бяха модифицирани, за да разполагат с механични уплътнения. Ето защо в системите за ОВК днес има два типа механични уплътнения на помпи – едните, предназначени за по-стари помпи с външна промивна линия, а другите за вътрешни промивни уплътнения, моделирани по дизайна на B&G.
Механични уплътнения за външно промиване и защо трябва да се избягват
Външното промивно уплътнение работи подобно на други механични уплътнения, но е проектирано да се монтира в сухото пространство на корпуса/спиралата на помпата, точно както старото уплътнение на опаковката. В резултат на това те изискват външно смазване, за да се предотврати прегряване поради триене между вала и въртящите се и неподвижните компоненти на уплътнението. Това смазване се осигурява от капилярен тип тръба, която пренася вода от изхода на помпата към механичното уплътнение, като по този начин прави системата затворена система в сравнение с външно смазвано уплътнение на уплътнението. Този дизайн има три недостатъка.
Първото нещо, което трябва да вземете предвид, е размерът на тръбата за промиване. Тези тръби обикновено са 1/4 инча или 3/8 инча медни тръби. Ако водата започне да натрупва утайка в тръбопровода или ако има повреда на тръбопровода, това може да ограничи промивния поток. Намаляването на дебита ще съкрати експлоатационния живот на уплътнението в сравнение с дебита, проектиран от производителя.
Вторият проблем също е свързан с качеството на водата. Уплътняващата повърхност е силно полирана повърхност. Всеки чакъл (твърди частици) между уплътнителната повърхност ще корозира уплътнителната повърхност, което може да доведе до преждевременна повреда или изтичане на уплътнението.
Третият проблем е количеството вода за промиване на уплътнението, за да се намали натрупването на топлина, причинено от триене. Дебитът зависи от разликата в налягането между входа и изхода и загубата на триене на тръбата. Производителят е проектирал размера на тръбата и дебита така, че да отговарят на изискванията на помпата. Какво се случва, когато инсталираме задвижване с променлива скорост на помпата? Налягането на засмукване в затворена система остава сравнително постоянно, но налягането на изхода пада. Дебитът варира с корен квадратен от разликата в налягането и дебитът на промивния поток също намалява. Това може да не е голяма работа в система с охладена вода, но може да доведе до съкратен живот на уплътнението в отоплителна система.
Профилът по-долу показва тези тръби от двете страни на типично външно механично уплътнение (средно отворена двойна смукателна помпа). Обърнете внимание, че те влизат директно в салниковата кутия, снабдена с уплътнение.
Механично уплътнение с вътрешно промиване и неговите предимства
Подобно на външното промивно механично уплътнение, вътрешното промивно механично уплътнение предотвратява изтичането на вода от корпуса на помпата, като същевременно позволява на вала на помпата да се върти свободно. Конструкцията на вътрешното механично уплътнение обаче е по-сложна и надеждна.
Вътрешното механично уплътнение е разположено по-близо до работното колело на помпата и ще се напълни с вода при стартиране. В резултат на това те са по същество потопени във водата на системата, изложени на около 25% от течността на помпата. Това е ценно, защото: 1) няма нужда от външно смазване и тръбопроводи; 2) Дебитът на водния поток около уплътнението е по-висок, което може да осигури по-добър ефект на промиване, като по този начин удължава експлоатационния живот на уплътнението.
При външно промивно уплътнение, тръбата въздейства на цялата необходима промивна течност директно върху уплътнението при много висок дебит. Вътрешното промивно уплътнение е по същество потопено във вана, пълна с вода. Защо това удължава живота на уплътнението? Представете си, че почиствате едно от фините китайски парчета на баба си в мивката и качеството на водата, използвана за почистването му, е много лошо - във водата има много пясък. Използвате ли високоскоростен спрей, за да го почистите, или го накисвате в мивката и внимателно го завъртате с кърпа? Точно като порцелана, центробежните механични уплътнения са скъпи за подмяна и често са изложени на вода, която съдържа много частици.
Въпреки че помпи с конструкция с външно промиващо уплътнение все още се предлагат днес, ние ви препоръчваме да посочите и да изисквате помпа с вътрешно промиващо механично уплътнение за вашата хидравлична HVAC система, независимо дали помпата е новомонтирана или замества съществуваща помпа с външно уплътнение. Вътрешното промивно уплътнение изисква по-малко поддръжка и спомага за удължаване на живота на помпата.
